蕹菜生物浮床對(duì)黃沙鱉的養(yǎng)殖效果

趙忠添++藍(lán)鋒++廖城珍++王大鵬++陸專(zhuān)靈

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2016.10.089

摘要：在黃沙鱉養(yǎng)殖池塘種植蕹菜生物浮床，并進(jìn)行水質(zhì)、蕹菜生長(zhǎng)、黃沙鱉生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)，T1、T2、T3浮床覆蓋率分別為0%、10%、20%。試驗(yàn)結(jié)果表明，T2、T3組的氨氮、硝酸鹽氮、總氮、總磷濃度均顯著低于T1組（P<0.05），黃沙鱉生長(zhǎng)速度顯著高于T1組，T2與T3組間差異不顯著。在15 d生長(zhǎng)期內(nèi)，T2組蕹菜單株質(zhì)量、新生芽數(shù)均明顯高于T3組。在黃沙鱉養(yǎng)殖池塘放置生物浮床可有效控制水質(zhì)、減少換水量、促進(jìn)黃沙鱉生長(zhǎng)，覆蓋率可根據(jù)需要在10%～20%間調(diào)節(jié)。

關(guān)鍵詞：蕹菜；生物浮床；黃沙鱉；水質(zhì)；生長(zhǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)： S966.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）10-0308-03

收稿日期：2015-11-17

基金項(xiàng)目：廣西科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)計(jì)劃（編號(hào)：桂科轉(zhuǎn)14125003-2-27）。

作者簡(jiǎn)介：趙忠添（1966—），男，廣西南寧人，副研究員，主要從事龜鱉遺傳育種與水生野生動(dòng)物保護(hù)研究。E-mail：scszzt@163.com。

通信作者：王大鵬，碩士，副研究員，主要從事養(yǎng)殖生態(tài)學(xué)研究。E-mail：oucwdp@163.com。目前，廣西地區(qū)黃沙鱉（Trionyx sinensis）養(yǎng)殖主要采取高密度、高投餌的養(yǎng)殖方式，每天有大量殘餌和代謝產(chǎn)物被排放至水中，這些廢棄物不能及時(shí)被降解吸收，逐漸積累導(dǎo)致水中的有機(jī)物和有害物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)。生產(chǎn)中，大多數(shù)養(yǎng)殖場(chǎng)依靠提高換水強(qiáng)度來(lái)緩解水質(zhì)惡化問(wèn)題，但加大換水量不僅提高成本，還增加勞動(dòng)量，同時(shí)干擾了黃沙鱉的正?；顒?dòng)，影響其攝食和生長(zhǎng)。近年來(lái)，依靠浮床植物對(duì)水體進(jìn)行原位修復(fù)的生物浮床凈水技術(shù)逐漸興起[1-2]，被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)精養(yǎng)池塘。蕹菜（Lpomoea aquatica Forsk）別稱(chēng)空心菜，為1年生經(jīng)濟(jì)植物，因具備喜濕耐熱、繁殖力強(qiáng)、適宜浮植、經(jīng)濟(jì)易得等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛作為浮床植物使用。2014年6月1日至2014年8月30日，于廣西壯族自治區(qū)桂平市金田鎮(zhèn)匯源龜鱉養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行了蕹菜生物浮床養(yǎng)殖黃沙鱉試驗(yàn)，取得了良好效果。

1材料與方法

1.1浮床材料

采用塑料網(wǎng)管搭建5 m×4 m的長(zhǎng)方形框架，用繩索將框架固定于池邊，使其可移動(dòng)；采用3 cm網(wǎng)目的聚乙烯網(wǎng)片做底，在網(wǎng)上種植蕹菜，形成生物浮床。每個(gè)生物浮床種植水生蕹菜200株。隨著蕹菜的繁殖擴(kuò)展，浮床可左右移動(dòng)。

1.2試驗(yàn)分組情況

試驗(yàn)于9口面積為208～566 m2的養(yǎng)殖池塘進(jìn)行。于2014年4月放養(yǎng)黃沙鱉，放養(yǎng)密度2.0～2.5只/m2，體質(zhì)量15～30 g，平均體質(zhì)量17 g，至試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)平均體質(zhì)量為35～40 g。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理組，每個(gè)處理組設(shè)3個(gè)重復(fù)。T1組不設(shè)置生物浮床；T2組每口池塘放置1～2個(gè)生物浮床，覆蓋面積約為10%；T3組每口池塘放置3～6個(gè)生物浮床，覆蓋面積約為20%。各池塘面積、黃沙鱉苗放養(yǎng)情況、浮床覆蓋面積等見(jiàn)表1。

1.3日常管理

按照常規(guī)方法進(jìn)行養(yǎng)殖，由專(zhuān)人進(jìn)行投喂、水質(zhì)管理、日常巡查等。黃沙鱉以淡水魚(yú)、海水魚(yú)等動(dòng)物性餌料為主，動(dòng)物性餌料制成魚(yú)糜后，與蒸熟的甘薯按7 ∶3或6 ∶4的比例攪成團(tuán)塊進(jìn)行投喂，每天于16：30—17：30投喂1次。T1組根據(jù)水質(zhì)變化情況，通過(guò)換水和添加微生物制劑調(diào)節(jié)水質(zhì)，每次換水量約占池水的33.3%；T2、T3組利用蕹菜吸附凈化水質(zhì)。根據(jù)蕹菜的生長(zhǎng)情況及時(shí)收割，收獲的蕹菜主要用于投喂火焰龜、巴西龜?shù)戎彩承缘凝旑?lèi)，部分蕹菜作為植物性餌料銷(xiāo)售供應(yīng)周邊的豬、鴨養(yǎng)殖場(chǎng)。

1.4數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與分析

試驗(yàn)共進(jìn)行90 d，每3 d檢測(cè)水溫、溶解氧、pH值，每 15 d 檢測(cè)氨氮、硝酸鹽氮、總氮、總磷濃度，指標(biāo)測(cè)定方法參照《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第4版）》[3]；每15 d收割1次蕹菜并稱(chēng)質(zhì)量，每個(gè)浮床隨機(jī)取10株蕹菜檢查分蘗情況；每隔30 d在各池抽取30只黃沙鱉測(cè)其體質(zhì)量。

采用SPSS 16.0軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在α=0.05水平下進(jìn)行單因素方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1水質(zhì)監(jiān)測(cè)情況

水質(zhì)參數(shù)變化情況見(jiàn)圖1。各處理組在養(yǎng)殖過(guò)程中，氨氮、硝酸鹽氮、總氮、總磷濃度均呈上升趨勢(shì)。在養(yǎng)殖開(kāi)始后45、75 d，T1組必須通過(guò)換水保持水質(zhì)，而T2和T3組氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的上升趨勢(shì)明顯緩慢。自養(yǎng)殖開(kāi)始后45 d起，T2、T3處理組的氨氮、硝酸鹽氮、總磷濃度均顯著低于T1組（P<0.05），總氮濃度在養(yǎng)殖開(kāi)始后30 d起即顯著低于T1組（P<0.05）。T2和T3處理組的氨氮、硝酸鹽氮、總氮、總磷濃度在養(yǎng)殖期間差異均不顯著（P>0.05）。各處理組的pH值均呈下降趨勢(shì)，T1處理組pH值的下降速度較慢，可能與換水有關(guān)。各處理組的溶氧均在正常范圍內(nèi)呈波動(dòng)狀態(tài)。

2.2蕹菜生長(zhǎng)情況

蕹菜種植結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果表明，蕹菜生長(zhǎng)與浮床數(shù)量、覆蓋面積有關(guān)。在10%～20%的覆蓋面積范圍內(nèi)，覆蓋面積小的池塘其蕹菜生長(zhǎng)、增質(zhì)量均快于覆蓋面積大的池塘，蕹菜生長(zhǎng)與池塘面積、鱉苗放養(yǎng)密度無(wú)關(guān)。試驗(yàn)期內(nèi)，T2、T3組的蕹菜生長(zhǎng)旺盛，各生物浮床的蕹菜成活率均達(dá)100%。試驗(yàn)期共收割6次，分別統(tǒng)計(jì)平均株質(zhì)量和新生芽數(shù)。各處理組蕹菜的平均單株質(zhì)量范圍為22.1～41.1 g，新生芽數(shù)平均為2.7～5.8個(gè)/株。從數(shù)據(jù)變化情況來(lái)看，養(yǎng)殖后期蕹菜生長(zhǎng)速度加快，15 d生長(zhǎng)質(zhì)量明顯高于養(yǎng)殖前期，新生芽數(shù)變化趨勢(shì)不顯著。T2組蕹菜的生長(zhǎng)速度比T3組快，新生芽數(shù)量也高于T3組。試驗(yàn)結(jié)束后，T3組養(yǎng)殖塘20 d左右收割1次，T2組養(yǎng)殖塘15 d收割1次。

2.3黃沙鱉生長(zhǎng)情況

黃沙鱉是變溫動(dòng)物，有冬眠的習(xí)性，其活動(dòng)、攝食、生長(zhǎng)的溫度范圍為22～33 ℃，最佳溫度為28～31 ℃。鱉苗于4月放養(yǎng)，5月已經(jīng)正常攝食，進(jìn)入快速生長(zhǎng)階段。各處理組黃沙鱉的體質(zhì)量測(cè)定情況見(jiàn)表3，體質(zhì)量日增長(zhǎng)率變化情況見(jiàn)圖2。

黃沙鱉生長(zhǎng)與池塘面積、鱉苗放養(yǎng)密度無(wú)關(guān)。試驗(yàn)期內(nèi)，T1、T2、T3組鱉苗攝食旺盛，生長(zhǎng)快。試驗(yàn)期共測(cè)量4次體質(zhì)量，分別統(tǒng)計(jì)平均質(zhì)量。試驗(yàn)第1個(gè)月末，各處理組黃沙鱉的體質(zhì)量差別不大，體質(zhì)量分別為62、60、65 g；試驗(yàn)第2個(gè)月末，體質(zhì)量分別為95、101、107 g，體質(zhì)量開(kāi)始出現(xiàn)變化；試驗(yàn)第3個(gè)月末，體質(zhì)量分別為144、159、167 g，體質(zhì)量變化加大。由圖2可知，從試驗(yàn)第2個(gè)月開(kāi)始，試驗(yàn)組黃沙鱉的生長(zhǎng)速度顯著高于T1組，T2組與T3組間差異不顯著。從數(shù)據(jù)變化情況來(lái)看，養(yǎng)殖試驗(yàn)后期試驗(yàn)組生長(zhǎng)加快，生長(zhǎng)質(zhì)量明顯高于養(yǎng)殖前期。T1、T2、T3組對(duì)比，T2、T3組鱉苗的生長(zhǎng)速度比T1組快，T2組與T3組間差異不顯著。

3結(jié)論與討論

3.1蕹菜生物浮床對(duì)黃沙鱉池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)的作用

蕹菜對(duì)氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽具有極強(qiáng)的吸收作用。黃婧等比較了污染水體中浮床水培蕹菜與陸生同種蕹菜之間生長(zhǎng)特性以及氮、磷含量的差異，結(jié)果表明，水培蕹菜單株鮮質(zhì)量是陸生蕹菜的3.53倍，單株氮、磷總量分別比陸生蕹菜高469.6%、566.7%[4]。操家順等研究了蕹菜浮床對(duì)重污染河道水體的凈化作用，結(jié)果表明，蕹菜對(duì)氨氮、磷具有短期快速吸收的特性[5]。周曉紅等研究了蕹菜對(duì)不同形態(tài)氮素的吸收動(dòng)力學(xué)特性，結(jié)果表明，蕹菜對(duì)氨氮的親和力大于對(duì)硝態(tài)氮的親和力，有優(yōu)先吸收氨氮的趨勢(shì)[6]。黃沙鱉養(yǎng)殖過(guò)程中換水的主要原因之一是防止水體中氨氮過(guò)高，從而對(duì)黃沙鱉產(chǎn)生不利影響。蕹菜不僅可直接吸收氮、磷，還可將空氣中的氧氣通過(guò)根系釋放到周?chē)h(huán)境中，形成局部富氧微環(huán)境，而其呼吸作用可營(yíng)造局部缺氧微環(huán)境[7]。富氧和缺氧區(qū)域同時(shí)或交替存在，為微生物提供了多樣化生境[8-9]，氨氮可在富氧區(qū)被氧化為硝態(tài)氮，硝態(tài)氮?jiǎng)t在缺氧區(qū)被反硝化細(xì)菌還原為分子態(tài)氮而進(jìn)入大氣中[10]。

3.2蕹菜生物浮床的適宜比例

關(guān)于蕹菜生物浮床在魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖池塘中覆蓋面積適宜度的研究較多。Li等在鱖魚(yú)和鯽魚(yú)養(yǎng)殖池中鋪設(shè)了覆蓋率為 16.7% 的蕹菜浮床，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)池的TN、TP、COD、Chla均顯著降低，透明度顯著提高，而氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽氮與對(duì)照池?zé)o顯著差異[11]。陳家長(zhǎng)等研究了浮床栽培蕹菜對(duì)集約化養(yǎng)殖魚(yú)池水質(zhì)的凈化作用，結(jié)果表明，浮床的凈化效果與覆蓋率呈正相關(guān)關(guān)系，20%覆蓋面積對(duì)各營(yíng)養(yǎng)因子的去除率最高[12]。宋超等研究了蕹菜浮床對(duì)羅非魚(yú)養(yǎng)殖池塘水質(zhì)的凈化作用，結(jié)果表明，蕹菜種植時(shí)間、種植面積均與氮、磷的去除效果呈較好的正相關(guān)關(guān)系，20%覆蓋率最具經(jīng)濟(jì)效益[13]。于津研究烏鱧養(yǎng)殖發(fā)現(xiàn)，30%覆蓋率對(duì)亞硝酸鹽的去除率最高，烏鱧增長(zhǎng)率最高；20%覆蓋率對(duì)總氮、氨氮的去除率最高[14]。本研究結(jié)果表明，10%覆蓋率新生芽數(shù)量多、生長(zhǎng)迅速、收割周期短，與20%覆蓋率在維持水質(zhì)方面的作用差異不顯著?？筛鶕?jù)養(yǎng)殖者的需求選擇覆蓋率，從管理方面考慮，10%覆蓋率可節(jié)約工作量；從產(chǎn)品產(chǎn)量獲得考慮，20%覆蓋率可獲得更多蕹菜產(chǎn)量。敬小軍等研究了精養(yǎng)池塘水培蕹菜在1次刈割后的生長(zhǎng)速率，結(jié)果表明，蕹菜在收割后生長(zhǎng)加速，因此可通過(guò)調(diào)整收割頻率控制蕹菜的生長(zhǎng)[15]。本研究結(jié)果表明，黃沙鱉養(yǎng)殖池蕹菜覆蓋率以10%～20%為宜。

3.3蕹菜對(duì)黃沙鱉生長(zhǎng)的影響

黃沙鱉生性膽小，環(huán)境變化和人為驚動(dòng)均會(huì)影響鱉苗的活動(dòng)和攝食。在黃沙鱉養(yǎng)殖池種植蕹菜，營(yíng)造自然的生態(tài)環(huán)境，能夠供鱉隱蔽，減少人員走動(dòng)對(duì)鱉的驚擾，起到調(diào)節(jié)水質(zhì)、遮陰降溫、促進(jìn)生長(zhǎng)的作用。采用蕹菜進(jìn)行水質(zhì)凈化不需要換水，可減少換水時(shí)對(duì)鱉苗的驚動(dòng)，保證鱉苗活動(dòng)正常、攝食良好、生長(zhǎng)快，養(yǎng)殖效果顯著。項(xiàng)目期內(nèi)，養(yǎng)殖的黃沙鱉活動(dòng)活潑，沒(méi)有發(fā)生病害問(wèn)題，個(gè)體生長(zhǎng)情況良好。

3.4發(fā)展前景

目前，廣西地區(qū)黃沙鱉養(yǎng)殖一般在塘中種植鳳眼蓮（別稱(chēng)水葫蘆）（Eichhornia crassipes），從而進(jìn)行遮陰和凈化水質(zhì)。但鳳眼蓮的缺點(diǎn)較為明顯，其根須長(zhǎng)，擴(kuò)散難控制，鳳眼蓮大量繁殖會(huì)使腐爛的根須成為水質(zhì)的負(fù)擔(dān)；養(yǎng)殖戶(hù)尚無(wú)鳳眼蓮的有效利用手段，缺乏收獲的動(dòng)力，只能定期人工撈起丟棄，對(duì)環(huán)境造成污染。蕹菜既是受大眾喜愛(ài)的常見(jiàn)蔬菜，也是畜禽和魚(yú)類(lèi)的優(yōu)質(zhì)青飼料，可將產(chǎn)物出售以轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，避免因浮床植物可利用性差而對(duì)環(huán)境造成二次污染。本試驗(yàn)結(jié)果表明，蕹菜喜濕耐熱，鱉類(lèi)養(yǎng)殖水質(zhì)最易富營(yíng)養(yǎng)惡化的夏、秋高溫季節(jié)恰好是其快速生長(zhǎng)期。蕹菜再生能力強(qiáng)、產(chǎn)量高，1次栽種多次收割，可在養(yǎng)殖過(guò)程中以收獲蔬菜的形式及時(shí)將已固定的營(yíng)養(yǎng)元素從水體中移出；因此，蕹菜種植可有效減少換水，節(jié)約成本并降低工作強(qiáng)度，提高黃沙鱉的生長(zhǎng)速度，也避免了環(huán)境污染。此外，蕹菜的莖中空，在自然條件下可自浮于水面上生長(zhǎng)，因此對(duì)浮床材料要求不高，無(wú)需額外加置浮筒，節(jié)約了制作成本。蕹菜生物浮床在廣西地區(qū)黃沙鱉養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本研究為廣大農(nóng)村進(jìn)行黃沙鱉養(yǎng)殖提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Susan B P，John M T. The role of plants in ecologically engineered

wastewater treatment systems[J]. Ecological Engineering，1996，6：137-148.

[2]葛瀅，王曉月，常杰. 不同程度富營(yíng)養(yǎng)化水中植物凈化能力比較研究[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，1999，19（6）：690-692.

[3]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M]. 4版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002：223-281.

[4]黃婧，林惠鳳，朱聯(lián)東，等. 浮床水培蕹菜的生物學(xué)特征及水質(zhì)凈化效果[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理，2008，33（12）：92-94.

[5]操家順，李欲如，陳娟. 水蕹菜對(duì)重污染河道凈化及克藻功能[J]. 水資源保護(hù)，2006，22（2）：36-38，41.

[6]周曉紅，王國(guó)祥，楊飛，等. 空心菜對(duì)不同形態(tài)氮吸收動(dòng)力學(xué)特性研究[J]. 水土保持研究，2008，15（5）：84-87.

[7]胡綿好. 水生經(jīng)濟(jì)植物浮床技術(shù)改善富營(yíng)養(yǎng)化水體水質(zhì)的研究[D]. 上海：上海交通大學(xué)，2008：6-14.

[8]Huett D O，Morris S G，Smith G，et al. Nitrogen and phosphorus removal from plant nursery runoff in vegetated and unvegetated subsurface flow wetlands[J]. Water Research，2005，39（14）：3259-3272.

[9]Keffala C，Ghrabi A. Nitrogen and bacterial removal in constructed wetlands treating domestic waste water[J]. Desalination，2005，185（1/2/3）：383-389.

[10]Reddy K R，Patrick W H，Lindau C W. Nitrification-denitrification at the plant root-sediment interfaces in wetlands[J]. Limnology and Oceanography，1989，34（6）：1004-1013.

[11]Li W X，Li Z J. In situ nutrient removal from aquaculture wastewater by aquatic vegetable Ipomoea aquatica on floating beds[J]. Water Science and Technology，2009，59（10）：1937-1943.

[12]陳家長(zhǎng)，孟順龍，胡庚東，等. 空心菜浮床栽培對(duì)集約化養(yǎng)殖魚(yú)塘水質(zhì)的影響[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2010，26（2）：155-159.

[13]宋超，陳家長(zhǎng)，戈賢平，等. 浮床栽培空心菜對(duì)羅非魚(yú)養(yǎng)殖池塘水體中氮和磷的控制[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011，27（23）：70-75.

[14]于津. 烏鱧池水體氮，磷污染及水蕹菜等水生植物消污作用的研究[D]. 長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011：4-15.

[15]敬小軍，袁新華. 水蕹菜生長(zhǎng)速率的初步觀(guān)測(cè)[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，15（5）：157-158.佟雪紅，鮑成滿(mǎn)，湯新慧，等. 大菱鲆胚胎生長(zhǎng)發(fā)育的研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（10）：318-320.